一、 Docker概述

Docker簡介

Docker，翻譯過來就是碼頭工人

Docker是一個(gè)開源的應(yīng)用容器引擎，讓開發(fā)者可以打包他們的應(yīng)用以及依賴包到一個(gè)可抑制的容器中，然后發(fā)布到任何流行的Linux機(jī)器上，也可以實(shí)現(xiàn)虛擬化。容器完全使用沙盒機(jī)制，相互之間不會(huì)存在任何接口。幾乎沒有性能開銷，可以很容易的在機(jī)器和數(shù)據(jù)中心運(yùn)行。最重要的是，他們不依賴于任何語言、框架或者包裝系統(tǒng)。

Docker是dotCloud公司開源的一個(gè)基于LXC的高級容器引擎，源碼托管在Github上，基于go語言并且遵從Apache2.0協(xié)議開源。 GitHub地址：https://github.com/moby/moby

LXC主要通過Kernel的namespace實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶實(shí)例之間的項(xiàng)目隔離，通過cgroup實(shí)現(xiàn)對資源的配額和調(diào)度。

名詞解釋

沙盒：沙盒也叫沙箱（sandbox）。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域指一種虛擬技術(shù)，而且多用于計(jì)算機(jī)安全技術(shù)。安全軟件可以讓它在沙盒中運(yùn)行，如果含有惡意行為，則禁止程序的進(jìn)一步運(yùn)行，而這不會(huì)對系統(tǒng)造成任何危害。

LXC：Linux Container的簡寫。Linux Container 容器是一種內(nèi)核虛擬化技術(shù)，可以提供輕量級的虛擬化，以便隔離進(jìn)程和資源，而且不需要提供指令解釋機(jī)制以及全虛擬化的其他復(fù)雜性。

cgroup：控制組，Control Groups，是一種內(nèi)核功能，用于限制、統(tǒng)計(jì)和隔離一個(gè)進(jìn)程組（process groups）所使用的物理資源，如CPU、內(nèi)存、磁盤輸入輸出等。從2.6.24內(nèi)核引入，它將進(jìn)程管理從cpuset中剝離出來，并非全新創(chuàng)造的。cgroup提供了一個(gè)虛擬文件系統(tǒng)，作為分組管理和各子系統(tǒng)設(shè)置的接口。因此，使用cgroup時(shí)，必須掛載cgroup文件系統(tǒng)。

cgroup的主要目的是實(shí)現(xiàn)資源限制和進(jìn)程管理。通過將進(jìn)程分組，可以對各個(gè)組內(nèi)的進(jìn)程進(jìn)行資源限制，例如CPU、內(nèi)存和磁盤輸入輸出等。這有助于確保系統(tǒng)資源得到合理分配，同時(shí)也可以避免單個(gè)進(jìn)程過度消耗資源，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。

docker官網(wǎng): https://www.docker.com
docker中文庫: https://www.docker.org.cn/

Docker版本演化與技術(shù)特征更新

1、Docker發(fā)展歷程概述

Docker自2013年誕生以來，經(jīng)歷了從簡單的容器工具到完整的容器生態(tài)系統(tǒng)的演變過程。其版本演化可以分為四個(gè)主要階段：

1. 初創(chuàng)期（2013-2014）

• 2013年3月：Docker 0.1.0發(fā)布，基于LXC技術(shù)
• 2014年6月：Docker 1.0發(fā)布，標(biāo)志著生產(chǎn)就緒

2. 成長期（2015-2016）

• 引入Swarm集群管理
• 建立開放容器倡議(OCI)標(biāo)準(zhǔn)

3. 成熟期（2017-2019）

• 采用新的版本命名方案(YY.MM)
• 分化為CE(社區(qū)版)和EE(企業(yè)版)

4. 現(xiàn)代期（2020至今)

• 深度集成Kubernetes
• 專注于開發(fā)者體驗(yàn)和安全增強(qiáng)

2、重大版本技術(shù)特征更新

Docker 1.0 (2014年6月)

• 核心技術(shù)：從LXC轉(zhuǎn)向libcontainer
• 鏡像格式：建立分層存儲(chǔ)體系
• 網(wǎng)絡(luò)模型：基礎(chǔ)橋接網(wǎng)絡(luò)支持

Docker 1.12 (2016年7月)

• Swarm模式：內(nèi)置容器編排功能
• 服務(wù)發(fā)現(xiàn)：內(nèi)置DNS服務(wù)
• 安全增強(qiáng)：TLS加密通信

Docker 17.03 (2017年3月)

• 版本改革：采用YY.MM版本號
• 多架構(gòu)支持：ARM平臺(tái)正式支持
• 插件系統(tǒng)：卷和網(wǎng)絡(luò)插件標(biāo)準(zhǔn)化

Docker 18.09 (2018年11月)

• BuildKit：實(shí)驗(yàn)性下一代構(gòu)建引擎
• Rootless模式：非root用戶運(yùn)行容器
• cgroups v2：初步支持新控制組系統(tǒng)

Docker 19.03 (2019年7月)

• GPU支持：NVIDIA GPU容器化
• 性能優(yōu)化：containerd集成改進(jìn)
• Windows容器：完善WSL2支持

Docker 20.10 (2020年12月)

• BuildKit默認(rèn)：取代經(jīng)典構(gòu)建引擎
• Compose V2：重寫為Go版本
• 檢查點(diǎn)/恢復(fù)：實(shí)驗(yàn)性容器狀態(tài)保存

Docker 23.0 (2023年1月)

• 構(gòu)建革新：完全移除經(jīng)典構(gòu)建引擎
• 鏡像管理：改進(jìn)垃圾回收機(jī)制
• 安全掃描：內(nèi)置漏洞掃描工具

3、關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn)路線

1. 容器運(yùn)行時(shí)演進(jìn)

• libcontainer → runc → containerd
• 符合OCI運(yùn)行時(shí)規(guī)范
• gVisor、Kata Containers等安全容器支持

2. 構(gòu)建系統(tǒng)革新

• 傳統(tǒng)構(gòu)建 → BuildKit
• 多階段構(gòu)建支持
• 構(gòu)建緩存優(yōu)化和并行構(gòu)建

3. 網(wǎng)絡(luò)模型發(fā)展

• 基礎(chǔ)橋接網(wǎng)絡(luò) → overlay網(wǎng)絡(luò)
• Macvlan/IPvlan支持
• 服務(wù)網(wǎng)格集成能力

4. 存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化

• AUFS → overlay2
• 快照和存儲(chǔ)配額管理
• 卷插件生態(tài)系統(tǒng)

5. 安全增強(qiáng)路徑

• 用戶命名空間隔離
• Rootless容器模式
• 內(nèi)容信任和鏡像簽名

4、當(dāng)前技術(shù)趨勢

• 云原生集成：與Kubernetes深度整合
• 開發(fā)者體驗(yàn)：簡化本地開發(fā)工作流
• 安全強(qiáng)化：默認(rèn)安全配置和策略
• 性能優(yōu)化：資源利用率和啟動(dòng)速度
• 多平臺(tái)支持：ARM、RISC-V等架構(gòu)

Docker容器技術(shù)與虛擬機(jī)的區(qū)別

相同點(diǎn)：docker容器技術(shù)和虛擬機(jī)技術(shù)，都是虛擬化技術(shù)。

不同點(diǎn)：

虛擬機(jī)技術(shù)：

docker容器技術(shù)：

通過圖片，我們很明顯的看到docker有著比虛擬機(jī)更少的抽象層。 由于docker不需要Hypervisor實(shí)現(xiàn)硬件資源虛擬化，運(yùn)行在docker容器上的程序直接使用的都是實(shí)際物理機(jī)的硬件資源。所以docker效率比虛擬機(jī)效率高。達(dá)到了秒級啟動(dòng)的地步。

Docker相較于VM的優(yōu)點(diǎn)

• 比VM小、快，Docker容器的尺寸減小相比于整個(gè)虛擬機(jī)大大簡化了分布到云和分發(fā)時(shí)間的開銷。Docker啟動(dòng)一個(gè)容器實(shí)例時(shí)間僅僅需要幾秒鐘。
• Docker是一個(gè)開放的平臺(tái)，構(gòu)建、發(fā)布和運(yùn)行分布式應(yīng)用程序。
• 開發(fā)人員不需要關(guān)注具體是哪個(gè)Linux操作系統(tǒng)。
• Google、微軟（azure）、亞馬遜（AWS）、IBM等都支持docker。
• Docker支持Unix/Linux操作系統(tǒng)，也支持Windows和Mac。
• 一次封裝，到處運(yùn)行

Docker局限性

Docker用于應(yīng)用程序時(shí)是最有用的，但并不包含數(shù)據(jù)。日志、數(shù)據(jù)庫等通常放在Docker容器外。一個(gè)容器的鏡像通常都很小，不用存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)可以通過外部掛載等方式使用，比如：NFS、ipsan、MFS、ceph等 ，或者docker -v 命令進(jìn)行映射磁盤。 總之，docker只用于計(jì)算，存儲(chǔ)交給別人。

Docker通常用于如下場景

• web應(yīng)用的自動(dòng)化打包和發(fā)布；
• 自動(dòng)化測試和持續(xù)集成、發(fā)布；
• 在服務(wù)型環(huán)境中部署和調(diào)整數(shù)據(jù)庫或其他的后臺(tái)應(yīng)用；
• 從頭編譯或者擴(kuò)展現(xiàn)有的OpenShift或Cloud Foundry平臺(tái)來搭建自己的PaaS環(huán)境。

二、 Docker 架構(gòu)

Docker 包括三個(gè)基本概念

• 鏡像（Image）：Docker 鏡像（Image），就相當(dāng)于是一個(gè) root 文件系統(tǒng)。比如官方鏡像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系統(tǒng)的 root 文件系統(tǒng)。
• 容器（Container）：鏡像（Image）和容器（Container）的關(guān)系，就像是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的類和實(shí)例一樣，鏡像是靜態(tài)的定義，容器是鏡像運(yùn)行時(shí)的實(shí)體。容器可以被創(chuàng)建、啟動(dòng)、停止、刪除、暫停等。
• 倉庫（Repository）：倉庫可看成一個(gè)代碼控制中心，用來保存鏡像。

Docker 使用客戶端-服務(wù)器 (C/S) 架構(gòu)模式，使用遠(yuǎn)程API來管理和創(chuàng)建Docker容器。

Docker 容器通過 Docker 鏡像來創(chuàng)建。

三、 Docker安裝

1、使用官方安裝腳本自動(dòng)安裝

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

2、手動(dòng)安裝

#rocky8 安裝
yum remove runc -y
yum install -y yum-utils
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install -y docker-ce

3、啟動(dòng) Docker

[root@localhost ~]# systemctl start docker
##通過運(yùn)行 hello-world 鏡像來驗(yàn)證是否正確安裝了 Docker Engine-Community 。
[root@localhost ~]# docker run hello-world

4、卸載 Docker

##刪除安裝包
[root@localhost ~]# yum remove docker-ce
##刪除鏡像、容器、配置文件等內(nèi)容
[root@localhost ~]# rm -rf /var/lib/docker

四、 Docker 鏡像加速

國內(nèi)從 DockerHub 拉取鏡像有時(shí)會(huì)遇到困難，此時(shí)可以配置鏡像加速器。Docker 官方和國內(nèi)很多云服務(wù)商都提供了國內(nèi)加速器服務(wù)，

##編輯配置文件
[root@localhost ~]# 
cat <<EOF >>/etc/docker/daemon.json
{
 ? ?"registry-mirrors": [
 ? ? ? ?"https://0vmzj3q6.mirror.aliyuncs.com",
 ? ? ? ?"https://docker.m.daocloud.io",
 ? ? ? ?"https://mirror.baidubce.com",
 ? ? ? ?"https://dockerproxy.com",
 ? ? ? ?"https://mirror.iscas.ac.cn",
 ? ? ? ?"https://huecker.io",
 ? ? ? ?"https://dockerhub.timeweb.cloud",
 ? ? ? ?"https://noohub.ru",
 ? ? ? ?"https://vlgh0kqj.mirror.aliyuncs.com"
 ?  ]
}
EOF
?
##重新啟動(dòng)服務(wù)
[root@localhost ~]# systemctl daemon-reload
[root@localhost ~]# systemctl restart docker

五、/etc/docker/daemon.json 配置文件

核心配置字段

• data-root
  • 指定 Docker 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑（替代舊的 graph 選項(xiàng)）
  • 示例："/mnt/docker-data"
• exec-opts
  • 運(yùn)行時(shí)選項(xiàng)（如 cgroup 驅(qū)動(dòng)）
  • 示例：["native.cgroupdriver=systemd"]
• log-driver
  • 默認(rèn)容器日志驅(qū)動(dòng)（如 json-file, syslog, journald）
  • 示例："json-file"
• log-opts
  • 日志驅(qū)動(dòng)的配置選項(xiàng)
  • 示例：{"max-size": "10m", "max-file": "3"}

網(wǎng)絡(luò)配置

• bip
  • 指定網(wǎng)橋 IP 地址（如 "192.168.1.1/24"）
  • default-address-pools
  • 自定義默認(rèn) IP 地址池
• 示例：[{"base": "10.10.0.0/16", "size": 24}]
• dns
  • 自定義 DNS 服務(wù)器
  • 示例：["8.8.8.8", "1.1.1.1"]
• mtu
  • 容器網(wǎng)絡(luò) MTU 值

安全配置

• tlsverify
  • 啟用 TLS 驗(yàn)證（true/false）
• tlscacert
  • CA 證書路徑（如 "/etc/docker/ca.pem"）
• userns-remap
  • 啟用用戶命名空間隔離
• 示例："default"

鏡像與存儲(chǔ)

• storage-driver
  • 存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)（如 overlay2, btrfs）
• registry-mirrors
  • 鏡像加速器地址
  • 示例：["https://mirror.aliyuncs.com"]
• insecure-registries
  • 允許非 HTTPS 私有倉庫
  • 示例：["myregistry.local:5000"]

性能與資源

• max-concurrent-downloads
  • 鏡像下載并發(fā)數(shù)（默認(rèn) 3）
• live-restore
  • 守護(hù)進(jìn)程崩潰時(shí)保持容器運(yùn)行（true/false）

實(shí)驗(yàn)性功能

• features
  • 啟用實(shí)驗(yàn)性功能
• 示例：{"buildkit": true}

完整示例

{
 ?"data-root": "/var/lib/docker",
 ?"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
 ?"log-driver": "json-file",
 ?"log-opts": {
 ? ?"max-size": "10m",
 ? ?"max-file": "3"
  },
 ?"registry-mirrors": ["https://registry.example.com"],
 ?"insecure-registries": ["myregistry.local:5000"],
 ?"live-restore": true,
 ?"features": {
 ? ?"buildkit": true
  }
}

注意事項(xiàng)

• 修改后需重啟 Docker 服務(wù)：sudo systemctl restart docker
• 字段名稱嚴(yán)格區(qū)分大小寫
• 可通過 docker info 驗(yàn)證配置是否生效

如果需要針對特定場景的配置建議，請?zhí)峁└嘈枨蠹?xì)節(jié)。

到此這篇關(guān)于Docker概述與安裝方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Docker概述與安裝內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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